1、现代通信网络单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标单击此处编辑母版副标题样式题样式第四章第四章ATMATM网络网络支撑网电话网ATM 网InternetFR 网移动网业务网光传送网传送网SDH/SONET信令网管理网同步网一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分： 业务网、传送网、支撑网业务网、传送网、支撑网通信网的功能结构通信网的功能结构7.1 ATM交换技术产生的背景交换技术产生的背景1247.2 ATM概述概述37.3 ATM技术基础技术基础7.4 ATM协议参考模型协议参考模型7.5 ATM的控制的控制5主要内
2、容主要内容7.6 ATM的典型应用（含军用）的典型应用（含军用）67.1 ATM交换技术产生的背景交换技术产生的背景 电路交换是在收发端之间建立起具有一定速率电路交换是在收发端之间建立起具有一定速率的信道，且不论双方是否在传送信息，此信道一直的信道，且不论双方是否在传送信息，此信道一直被双方占用，直到双方拆除信道为止，被双方占用，直到双方拆除信道为止，实时性好实时性好。n网络资源利用率低。网络资源利用率低。n无法适应大量数据和视频图像的传送。无法适应大量数据和视频图像的传送。1.1.电路交换：浪费带宽电路交换：浪费带宽2 2、分组交换、分组交换5123486791011121314151617
3、181920分组交换：分组交换：以以分组分组为信息单位，以为信息单位，以存储存储- -转发转发方式，采方式，采用用统计时分复用统计时分复用技术构成用户之间的信息传送通路的技术构成用户之间的信息传送通路的数字交换方式，主要用于数据通信。数字交换方式，主要用于数据通信。 分组交换采用统计复用技术，动态分配分组交换采用统计复用技术，动态分配网络资源，资源利用率高。网络资源，资源利用率高。n协议协议和控制和控制复杂，复杂，路由与容错的机制路由与容错的机制，处理时，处理时间长、间长、数据传送数据传送时延大、时延大、且具有不可预测性。且具有不可预测性。n数据包的长度不固定，不易于硬件识别，不易数据包的长度
4、不固定，不易于硬件识别，不易于速度提高。于速度提高。n语音传输时延大，实时性差，语音传输时延大，实时性差，QOSQOS难以保证难以保证分组传送：传输速度慢分组传送：传输速度慢分组交换与电路交换分组交换与电路交换n若要传送数据量很大，且其传送时间远大于若要传送数据量很大，且其传送时间远大于呼叫时间，则采用电路交换较为合适；呼叫时间，则采用电路交换较为合适；n当端到端通路有很多段链路组成时，采用分当端到端通路有很多段链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适。组交换传送数据较为合适。n提高网络信道利用率方面，分组交换优于电提高网络信道利用率方面，分组交换优于电路交换。路交换。n分组交换尤其适合计算机
5、之间的突发式数据分组交换尤其适合计算机之间的突发式数据通信。通信。n进入进入2020世纪世纪8080年代，年代，多媒体业务多媒体业务需求使电信网络需求使电信网络遇到问题。遇到问题。n原有以电路交换技术为基础的话音网络和以分组原有以电路交换技术为基础的话音网络和以分组交换技术为基础的数据网络都无法满足多媒体业交换技术为基础的数据网络都无法满足多媒体业务务实时、宽带和突发性实时、宽带和突发性要求。要求。3.3.电路、传统分组交换无法满足多媒体业务电路、传统分组交换无法满足多媒体业务综合数字网综合数字网IDN(IDN(IntegratedIntegrated Digital Network Digi
6、tal Network) )nIDNIDN是以是以64kbit/s64kbit/s的的PCMPCM信道为基础，把信道为基础，把数字时分电话数字时分电话交换交换和和数字时分复用传输数字时分复用传输综合起来的数字电话网。综合起来的数字电话网。nIDNIDN实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的数字连接，但并不涉及用户接续到网络的方式。数字连接，但并不涉及用户接续到网络的方式。4.4.综合数字网综合数字网IDNIDN经济性差：经济性差：各种网络互不各种网络互不兼容，终端和接入设备专兼容，终端和接入设备专用，增加用户投资；用，增加用户投资；效率低：效率低：
7、专网专用，难以专网专用，难以互通，资源利用率低；互通，资源利用率低；用户使用不方便：用户使用不方便：各种网各种网络标准不同、号码不同、络标准不同、号码不同、接入过程不同；接入过程不同；管理复杂：管理复杂：不同网络由不不同网络由不同的网络管理部门管理，同的网络管理部门管理，增加业务困难。增加业务困难。4.4.综合数字网综合数字网IDNIDN 2020世纪世纪7070年代末，在年代末，在IDNIDN后，为提高网络资源利用后，为提高网络资源利用率和方便用户，提出：率和方便用户，提出：综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDN(Integrated Service Digital Netwo
8、rk)(Integrated Service Digital Network)5.5.综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDN 技术进步不断产生新网络，提供用户新的服务范围，技术进步不断产生新网络，提供用户新的服务范围，人们希望有一个人们希望有一个通用网络通用网络，支持现有及未来业务。，支持现有及未来业务。n19841984年年CCITTCCITT通过通过I I系列建议书，对系列建议书，对ISDNISDN定义。定义。nISDNISDN是以电话是以电话IDNIDN为基础发展起来的通信网。为基础发展起来的通信网。5.5.综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDNN-ISDNN
9、-ISDN：在一个网络中可以传送和处理各种类型的在一个网络中可以传送和处理各种类型的数据，向用户提供多种业务服务，如电话、传真、数据，向用户提供多种业务服务，如电话、传真、视频以及数据通信等。视频以及数据通信等。N_ISDNN_ISDN基本特征基本特征n综合的业务：综合的业务：ISDNISDN支持各种电话和非电话业务，支持各种电话和非电话业务，包括话音、数据、图像等业务。包括话音、数据、图像等业务。n端到端的数字连接：端到端的数字连接：实现终端设备、传输以及交实现终端设备、传输以及交换的综合化。换的综合化。n提供开放的提供开放的标准入网接口标准入网接口。n用户通过用户通过端到端共路信令端到端共
10、路信令，实现灵活智能控制。，实现灵活智能控制。5.5.综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDN用户信息用户信息用户信息用户信息ISDNISDN交换机交换机ISDNISDN交换机交换机终终端端分组交换能力分组交换能力电路交换能力电路交换能力无交换连接能力无交换连接能力公共信道信令能力公共信道信令能力终终端端用户用户信令用户用户信令用户网络信令用户网络信令用户网络信令用户网络信令ISDNISDN网络网络5.5.综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDN基本速率接口基本速率接口BRI(BasicBRI(Basic Rate Interface) Rate Interface)
11、B B：64kb/s D64kb/s D：16kb/s16kb/s净速率：净速率：2B2BD D2 264kb/s64kb/s16kb/s=144kb/s16kb/s=144kb/s基群速率接口基群速率接口PRI(PrimaryPRI(Primary Rate Interface) Rate Interface) B B：64kb/s D64kb/s D：64kb/s64kb/s净速率：净速率：30B30BD D2048kbit2048kbits s PRIDB1B30DBRIB1B25.5.综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDNN-ISDNN-ISDN并未达到预期效果，不足之处
12、：并未达到预期效果，不足之处：(1)(1)信息传送速率有限。信息传送速率有限。无法实现电视业务和高速数无法实现电视业务和高速数据业务，难以提供更新的业务。据业务，难以提供更新的业务。(2)(2)基础是基础是IDNIDN。所支持业务是所支持业务是64kbit/s64kbit/s的电路交换业的电路交换业务，对技术发展适应性差。务，对技术发展适应性差。(3)(3)综合是不完全的。综合是不完全的。只是在用户入网接口上实现分只是在用户入网接口上实现分组交换业务综合，在网络内部仍由分开的电路交换组交换业务综合，在网络内部仍由分开的电路交换和分组交换实体来提供不同业务。和分组交换实体来提供不同业务。 (4)
13、(4)不能支持不同传输要求的多媒体业务。不能支持不同传输要求的多媒体业务。网络的管网络的管理和控制基于电路交换，无法适应宽带业务要求。理和控制基于电路交换，无法适应宽带业务要求。5.5.综合业务数字网综合业务数字网N-ISDNN-ISDN8080年代中期，人们对新的网络体系结构提出要求：年代中期，人们对新的网络体系结构提出要求：n能真正实现话音，数据和图像等业务的综合。能真正实现话音，数据和图像等业务的综合。n能适应现行和将来可能的业务。能适应现行和将来可能的业务。n具有灵活，可变传输速度，能在一个网络中提供具有灵活，可变传输速度，能在一个网络中提供低至几低至几kbpskbps，高至几百，高至
14、几百MbpsMbps的速度。的速度。B-ISDNB-ISDN（宽带综合业务数字网）（宽带综合业务数字网）6.6.宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网B-ISDNB-ISDN崭新的传输方式、交换方式、用户接入方式以及崭新的传输方式、交换方式、用户接入方式以及网络协议的宽带通信网网络协议的宽带通信网 快速分组交换快速分组交换是人们在寻找是人们在寻找B-ISDNB-ISDN的传送方的传送方式时不约而同地想到的一种方式。式时不约而同地想到的一种方式。n 19881988年，年，CCITTCCITT在蓝皮书中正式将快速分组交换在蓝皮书中正式将快速分组交换（FPSFPS）（美国）或异步时分复用（）（美国）
15、或异步时分复用（ATDATD）（欧洲）（欧洲）定名为定名为异步转移模式（异步转移模式（ATMATM），），作为作为B-ISDNB-ISDN的信息的信息传递方式。传递方式。n ATMATM本质上是一种高速分组交换模式。本质上是一种高速分组交换模式。7.7.快速分组交换快速分组交换- -异步转移模式（异步转移模式（ATMATM）7.2 ATM概述概述1.ATM1.ATM概念概念ATM(AsynchronousATM(Asynchronous Transfer Mode) Transfer Mode)异步转移模式、异步传输模式、异步传送模式。异步转移模式、异步传输模式、异步传送模式。nATMATM是
16、是B-ISDNB-ISDN的核心技术。的核心技术。n“异步异步”：指指ATMATM多路复用方案（把多发送源的通多路复用方案（把多发送源的通信量混合在一起，输出到同一物理网络通路上）信量混合在一起，输出到同一物理网络通路上）n“转移模式转移模式”：ITU-TITU-T定义，转移模式即在电信网定义，转移模式即在电信网络中信息络中信息传输传输、复用复用和和交换交换的方式。的方式。2.STM2.STM、ATMATM比较比较目前应用的传递方式可分为两种：目前应用的传递方式可分为两种：n同步传递方式同步传递方式(STM)(STM)：采用时分复用，各路信号都采用时分复用，各路信号都是按一定时间间隔周期性出现
17、，接收端可根据是按一定时间间隔周期性出现，接收端可根据时间时间识别每路信号。识别每路信号。n异步传递方式异步传递方式(ATM)(ATM)：采用统计时分复用，各路信采用统计时分复用，各路信号不是按照一定时间间隔周期性出现，接收端要根号不是按照一定时间间隔周期性出现，接收端要根据据标志标志识别每路信号。识别每路信号。其他其他电话电话局域网局域网电视会议电视会议统计时分复用统计时分复用传统时分复用传统时分复用n采用统计时分复用（采用统计时分复用（异步时分复用异步时分复用）技术。）技术。 来自任意用户的信息信元流不必是周期性的，来自任意用户的信息信元流不必是周期性的，便于实现线路带宽的按需分配、共享和
18、统计复用，便于实现线路带宽的按需分配、共享和统计复用，可满足不同用户传递不同业务的带宽需要。可满足不同用户传递不同业务的带宽需要。3.ATM3.ATM的特点的特点n采用固定长度短分组采用固定长度短分组( (信元信元) )并简化信头功能。并简化信头功能。n固定长度的固定长度的5353字节信元结构，便于硬件处理，提字节信元结构，便于硬件处理，提高通信处理能力，时延小、实时性好，能够满足高通信处理能力，时延小、实时性好，能够满足多媒体业务的传输要求。多媒体业务的传输要求。n以分组传送为基础，融合电路传送高速化优点。以分组传送为基础，融合电路传送高速化优点。3.ATM3.ATM的特点的特点n采用采用面
19、向连接面向连接技术，预约传输资源，提供技术，预约传输资源，提供QoSQoS保证。保证。 所有用户数据、信令和网管数据都通过虚连接所有用户数据、信令和网管数据都通过虚连接传输。呼叫建立时向网络提出传输所需资源传输。呼叫建立时向网络提出传输所需资源( (资源预资源预约约) )，网络根据当时状态决定是否接受呼叫。，网络根据当时状态决定是否接受呼叫。逐段转发，数据报较长，不固逐段转发，数据报较长，不固定长度，不保证网络定长度，不保证网络QoSQoS。一次呼叫建立一次呼叫建立VCVC，高速转发，高速转发，固定长度，固定长度，QoSQoS保证。保证。SetupSetupSetupSetup3.ATM3.A
20、TM的特点的特点n取消逐段链路的取消逐段链路的差错控制差错控制和和流量控制流量控制nATMATM协议运行在误码率很低的光纤传输网上；协议运行在误码率很低的光纤传输网上；nATMATM预约资源机制保证网络传输负载小于网络预约资源机制保证网络传输负载小于网络传输能力；传输能力； 所以所以ATMATM取消了网络内部节点之间链路上取消了网络内部节点之间链路上的差错控制和流量控制。的差错控制和流量控制。3.ATM3.ATM的特点的特点n支持多种综合宽带业务，采用标准化的支持多种综合宽带业务，采用标准化的ATMATM协议协议。3.ATM3.ATM的特点的特点nATMATM综合了分组交换和电路交换的优势综合
21、了分组交换和电路交换的优势n采用统计时分复用，提高了信道利用率。采用统计时分复用，提高了信道利用率。n信元是长度固定的短分组，便于硬件交换实现，信元是长度固定的短分组，便于硬件交换实现，转发速度快，时延小。转发速度快，时延小。nATMATM适用于任何业务（实时的视、音频业务及非实时适用于任何业务（实时的视、音频业务及非实时的数据业务），真正做到业务综合。的数据业务），真正做到业务综合。4.ATM4.ATM的技术优势的技术优势n明显缺点：明显缺点： 信元首部开销太大，即信元首部开销太大，即5 5字节信元首部在整个字节信元首部在整个5353字节信元中所占比例相当大（字节信元中所占比例相当大（“信元
22、税信元税”问题）。问题）。nATMATM的技术的技术复杂复杂且价格较高。且价格较高。nATMATM能够直接支持的能够直接支持的应用不多应用不多。 5.ATM5.ATM的缺点的缺点7.3 ATM技术基础技术基础1.ATM1.ATM网络和接口网络和接口n公用公用ATMATM网络：网络：属于电信公用网，由电信运营商建属于电信公用网，由电信运营商建立、管理和经营，可以连接各种专用立、管理和经营，可以连接各种专用ATMATM网和网和ATM ATM 用户终端，作为用户终端，作为骨干网络骨干网络使用。使用。n专用专用ATMATM网：网：指一个单位或部门范围内的指一个单位或部门范围内的ATMATM网，通网，通
23、常用于一幢大厦或校园范围内。常用于一幢大厦或校园范围内。1.ATM1.ATM网络和接口网络和接口nUNI=UNI=用户用户- -网络接口；网络接口；PUNI=PUNI=专用用户专用用户- -网络接口网络接口nNNI=NNI=网络网络- -网络接口；网络接口；PNNI=PNNI=专用网络专用网络- -网络接口网络接口nB-ICI(BroadbandB-ICI(Broadband Inter-Carrier Interface) Inter-Carrier Interface)：宽宽带网间接口带网间接口，不同运营商，不同运营商ATM ATM 网之间的接口。网之间的接口。PUNIPNNI公用公用UN
24、INNIB-ICICarrier ACarrier BPUBLIC NETWORKPRIVATE NETWORK2.2.虚连接虚连接 ATM ATM采用面向连接的通信方式，即在传送信息之采用面向连接的通信方式，即在传送信息之前建立源到目的之间的连接，在前建立源到目的之间的连接，在ATMATM中这种连接是逻中这种连接是逻辑连接，也叫辑连接，也叫虚连接虚连接。ATMATM终端终端ATMATM终端终端ATMATM交换机交换机信元信元信元信元PVCPVC（永久虚通路（永久虚通路）：）：通过网管预先建立，通过网管预先建立，不论是否不论是否有业务通过或终端设备接入，有业务通过或终端设备接入，PVCPVC一
25、直保持，直到由一直保持，直到由网管释放。网管释放。2.2.虚连接虚连接-PVC-PVCPVC目的目的源源PVCPVCPVCPVC永久虚电路永久虚电路(PVC)(PVC)需要管理员手动更新网络设备的需要管理员手动更新网络设备的VPI/VCIVPI/VCI表表ABDCInputOutput133302215314164329329164InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCIPort VPI/VCI Port VPI/VCI129345230415164329329164InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI145216252129
26、1643293291642930101615451443InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI116243314410164329329164124233241231SVCSVC（交换虚通路（交换虚通路）：）：通过信令建立，通过信令建立，通信完成后通信完成后由由信令释放信令释放SVCSVC。signals for set upSVCSVCSVCSVCSVC2.2.虚连接虚连接-SVC-SVC交换虚电路交换虚电路(SVC)(SVC)信令自动动态建立连接信令自动动态建立连接BD1241332412UNISignalingNNISignalingCUNISignal
27、ingInputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI164329329164InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI252129164329329164InputOutput129345164329329164Port VPI/VCI Port VPI/VCIInputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI164329329164A31在最近建立的连接上传输数据在最近建立的连接上传输数据BD1241332412UNISignalingNNISignalingCUNISignalingInputOutputPort
28、 VPI/VCI Port VPI/VCI129345164329329164A3InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI164329329164129345InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI252129164329329164145216InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI164329329164116243交换虚电路交换虚电路(SVC)(SVC)1信令自动动态释放连接信令自动动态释放连接交换虚电路交换虚电路(SVC)(SVC)BD1241332412NNISignalingCUNISigna
29、lingInputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI164329329164InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI252129164329329164InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI129345164329329164InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI164329329164A3UNISignaling1Soft PVCSoft PVC（软（软- -永久虚电路）：永久虚电路）：PVCPVC在在UNIUNI侧通过人工侧通过人工建立，在建立，在NNINNI侧通过信令动态建立。侧通过信
30、令动态建立。SPVCPVCPVCSVCSPVCSVCSVCSVC2.2.虚连接虚连接-SPVC-SPVC3.3.虚信道和虚通路虚信道和虚通路n虚通路虚通路VPVP：复用在一条链路上的许多不同复用在一条链路上的许多不同VPVP，用其，用其VPIVPI识别，识别，包含许多相同端点的虚信道包含许多相同端点的虚信道VCVC，使用同一个，使用同一个VPIVPI。 n虚信道虚信道VCVC：复用在一个复用在一个VPVP中的不同的中的不同的VCVC，用其，用其VCIVCI来识别，来识别，VCVC是在两个或以上端点之间运送是在两个或以上端点之间运送ATMATM信元的通信通路。信元的通信通路。ATM ATM 物理
31、连接物理连接一条虚通路（一条虚通路（VPVP）包含许多条虚信道（包含许多条虚信道（VCVC）一条一条ATMATM传输链路传输链路包含许多条虚通路（包含许多条虚通路（VPVP）虚信道（虚信道（VCVC）是是ATMATM网络端点之间网络端点之间的逻辑通路的逻辑通路Virtual Channels (VC)Virtual Channels (VC)E3OC12Virtual Path (VP)Virtual Path (VP)3.3.虚信道和虚通路虚信道和虚通路ATMATM虚连接用信元首部中的两级标号来识别。虚连接用信元首部中的两级标号来识别。n虚信道标识虚信道标识VCI(VirtualVCI(Vi
32、rtual Channel Identifier) Channel Identifier)n虚通路标识符虚通路标识符VPI(VirtualVPI(Virtual Path Identifier) Path Identifier) 传输链路传输链路虚通路虚通路 VPxVPzVPyVCxVCxVCyVCzVCzVCyVCyVCx虚信道虚信道3.3.虚信道和虚通路虚信道和虚通路E3/STM-1/STM_4（传输通道）（传输通道）VPI-10VPI-20VCI-100VCI-101VCI-100VCI-101CellCell信元信元虚连接标识虚连接标识 = = VPI/VCIVPI/VCInVPIVP
33、I和和VCIVCI仅在两个物理节点间有仅在两个物理节点间有局部意义局部意义。nVPIVPI和和VCIVCI只在其相应的每段传输通道上有意义，只在其相应的每段传输通道上有意义，不不具有端到端含义具有端到端含义，即不同传输通道上的，即不同传输通道上的VPIVPI和和VCIVCI的的值可以相同。值可以相同。3.3.虚信道和虚通路虚信道和虚通路3.3.虚信道连接虚信道连接VCCVCC和虚通路连接和虚通路连接VPCVPCVPI = 2VCI = 44VPI = 1VCI = 1VPI = 26VCI = 44VPI = 20VCI = 30虚信道连接虚信道连接 (VCC)虚通路连接虚通路连接 (VPC)
34、VPSwitchVCSwitchVCSwitchNNINNIUNIUNInVCCVCC端点端点(VCC endpoint)(VCC endpoint)：是是VCCVCC的起点和终点，是的起点和终点，是ATMATM层及其上层及其上层交换信元净荷的地方，即信息产生源点和被传送目的点。层交换信元净荷的地方，即信息产生源点和被传送目的点。nVPCVPC端点端点(VPC endpoint)(VPC endpoint)：是是VPCVPC的起点和终点，是的起点和终点，是VCIVCI产生，变产生，变换或终止的地方。换或终止的地方。VPI = 2VCI = 44VPI = 1VCI = 1VPI = 26VCI
35、 = 44VPI = 20VCI = 30虚信道连接虚信道连接 (VCC)虚通路连接虚通路连接 (VPC)VPSwitchVCSwitchVCSwitchNNINNIUNIUNIn虚信道连接虚信道连接VCC(VirtualVCC(Virtual Channel Channel ConnectionConnection) )是是VCCVCC端点之间端点之间的的VCVC级端到端连接，由多条级端到端连接，由多条VCVC链路串接而成，链路串接而成，VCIVCI识别一条识别一条VCVC。n虚通虚通路连接路连接VPC(VirtualVPC(Virtual Path Path ConnectionConne
36、ction) )是是VPCVPC端点之间的端点之间的VPVP级端到端连接，由多条级端到端连接，由多条VPVP链路串接而成，链路串接而成，VPIVPI识别一条识别一条VPVP。3.3.虚信道连接虚信道连接VCCVCC和虚通路连接和虚通路连接VPCVPC虚信道连接（虚信道连接（VCCVCC）虚通路连接（虚通路连接（VPCVPC）VCVC链路链路VCVC链路链路VCVC链路链路VCIVCIX XVCIVCIy yVCIVCIZ ZVPVP链路链路VPVP链路链路VPVP链路链路VPIVPIX XVPIVPIy yVPIVPIZ Z3.3.虚信道连接虚信道连接VCCVCC和虚通路连接和虚通路连接VPC
37、VPC信信元转发采用逐跳转发的方法元转发采用逐跳转发的方法UNI信元信元 VPI =1 VCI =1用户用户B用户用户AATM终端设备终端设备ATM终端设备终端设备ATM网络设备网络设备ATM网络设备网络设备ATM网络设备网络设备UNI信元信元 VPI =20 VCI =30NNI信元信元 VPI =26 VCI =44NNI信元信元 VPI =2 VCI =44VCVC交换交换VCVC交换交换VPVP交换交换4.VP4.VP交换和交换和VCVC交换交换一般情况下：一般情况下：nVPVP交换交换只改变只改变VPIVPI的值的值不改变不改变VCIVCI的值的值nVCVC交换交换既改变既改变VPI
38、VPI的值的值又改变又改变VCIVCI的值的值4.VP4.VP交换和交换和VCVC交换交换VCVC交换：交换：ATMATM交换机会检查交换机会检查VPI/VCIVPI/VCI的值的值VPVP交换：交换：ATMATM交换机只检查交换机只检查VPIVPI的值，忽略的值，忽略VCIVCI的值的值VCI 1VCI 2VCI 3VCI 4VPI 2VPI 3VPI 1VPI 2VPI 3VPI 5VPI 1VPI 4VCI 1VCI 2VCI 1VCI 2VP交换交换VC 交换交换VCI 3VCI 4VCI 1VCI 2ATMATM交换机交换机4.VP4.VP交换和交换和VCVC交换交换4.VP4.VP
39、交换和交换和VCVC交换交换ATMATM信元信元GFC (4)VPI (4)VCI (16)PTICLPHECATMATM 信元信元VPI (12)VCI (16)PTICLPHECVPI (4)5.ATM5.ATM信元格式信元格式UNIUNINNINNIUNIUNI用户用户设备设备用户用户设备设备ATMATM交换交换设备设备ATMATM交换交换设备设备GFC一般流量控制一般流量控制（UNI UNI 信元需要）信元需要）VPI/VCI 虚通道虚通道/ /虚通路标识虚通路标识PTI有效载荷类型标识有效载荷类型标识3 3 个个bit bit 位位: :1. 1. 用户用户 / / 控制数据控制数据
40、2. 2. 拥塞拥塞3. 3. 后继信元后继信元CLP信元丢失优先位信元丢失优先位HEC信元头差错检测信元头差错检测8 bit CRC8 bit CRC5.ATM5.ATM信元格式信元格式信元的发送顺序：信元的发送顺序：n从信头第一个字节开始，从信头第一个字节开始，按递增顺序发送，按递增顺序发送，n在一个字节中从第在一个字节中从第8 8位开位开始，按递减顺序发送。始，按递减顺序发送。最先发送的位称为最先发送的位称为最最高比特位高比特位（MSB-Most MSB-Most Significant BitSignificant Bit），），最后发送的位称为最后发送的位称为最最低比特位低比特位（L
41、SB-Least LSB-Least Significant BitSignificant Bit）。）。nGFC(GenericGFC(Generic Flow Control) Flow Control)：4b4b，一般流量控制，一般流量控制，4 4比特。只用于比特。只用于UNIUNI接口，目前置为接口，目前置为“0000”0000”将来可将来可能用于流量控制。能用于流量控制。nVPI/VCIVPI/VCI：虚电路标记，具备本地意义。：虚电路标记，具备本地意义。nVPI(8b/12b)VPI(8b/12b)：标识不同虚通路标识不同虚通路VPVP， UNIUNI：256256，NNINNI：
42、40964096nVCI(16b)VCI(16b)：标识一条虚通路内不同的虚信道标识一条虚通路内不同的虚信道VC VC (65536 (65536) )5.ATM5.ATM信元格式信元格式- -信元中各字段含义信元中各字段含义nPTI(PayloadPTI(Payload Type Indicator) Type Indicator)：3b3b，载荷类型指载荷类型指示，第示，第1 1位表示是用户还是管理数据。位表示是用户还是管理数据。n用户数据，第用户数据，第2 2位是拥塞指示，第位是拥塞指示，第3 3位在位在AAL5AAL5中表示是否中表示是否为用户帧的最后一个信元；为用户帧的最后一个信元；
43、n管理数据，第管理数据，第2 2、3 3位表示不同管理信元位表示不同管理信元(OAM(OAM信元信元) )。5.ATM5.ATM信元格式信元格式- -信元中各字段含义信元中各字段含义前向拥塞指示前向拥塞指示(EFCI/Explicit Forward Congestion Indication)(EFCI/Explicit Forward Congestion Indication)nCLP(CellCLP(Cell Loss Priority) Loss Priority)：1b1b，信元丢失优先级。信元丢失优先级。 “1”1”：低优先级；：低优先级；“0”0”：高优先级：高优先级 当传输超
44、限时，首先丢弃的是低优先级信元。当传输超限时，首先丢弃的是低优先级信元。 5.ATM5.ATM信元格式信元格式- -信元中各字段含义信元中各字段含义nHEC(HeaderHEC(Header Error Control) Error Control)：8b8b，信元头的差错信元头的差错检测，信元定界。检测，信元定界。5.ATM5.ATM信元格式信元格式- -信元中各字段含义信元中各字段含义需要每一段链路都计算需要每一段链路都计算HECHEC吗？吗？nHEC(8b)HEC(8b)：信元头的差错检测，信元定界。信元头的差错检测，信元定界。5.ATM5.ATM信元格式信元格式- -信元中各字段含义信
45、元中各字段含义6.ATM6.ATM信元类型信元类型信信元元包包括括空闲信元：空闲信元：VPI=0VPI=0，VCI=0VCI=0，PTI=0PTI=0，CLP=1CLP=1，用于速率适配，用于速率适配未赋值信元：未赋值信元：VPI=0VPI=0，VCI=0VCI=0，PTI=PTI=任意值，任意值，CLP=0CLP=0。OAMOAM信元信元信令信元信令信元VPVP子层：子层：VCI=3VCI=3用于用于VPVP链路，链路，VCI=4VCI=4用于用于VPVP连接连接VCVC子层：子层：PTI=4PTI=4用于用于VCVC链路，链路，PTI=5PTI=5用于用于VCVC连接连接元信令信元：元信令
46、信元：VPI=VPI=任意值，任意值，VCI=1VCI=1一般广播信元信令：一般广播信元信令：VPI=VPI=任意值，任意值，VCI=2VCI=2点对点信令信元：点对点信令信元：VPI=VPI=任意值，任意值，VCI=5VCI=5用户信元用户信元7.4 ATM协议参考模型协议参考模型 n控制面：控制面：分层结构，负责生分层结构，负责生成和管理信令请求，完成连成和管理信令请求，完成连接的建立、监视和拆除。接的建立、监视和拆除。n用户面：用户面：采用分层结构，负采用分层结构，负责管理用户数据传输。责管理用户数据传输。n管理面：管理面： 层管理：层管理：负责管理各平面中负责管理各平面中的各层，具有与
47、其它平面相的各层，具有与其它平面相对应的层次结构。对应的层次结构。 面管理：面管理：不分层，负责管理不分层，负责管理系统和各平面间的通信。系统和各平面间的通信。高层高层 ATM ATM 层层物理层物理层用户面用户面控制面控制面面面 管管 理理高层高层层层 管管 理理ATM ATM 适配层适配层管理面管理面1.ATM1.ATM协议参考模型协议参考模型ATMATM参考模型：参考模型：三个平面三个平面 四个层四个层用户面和控制面分层结构用户面和控制面分层结构n物理层物理层(PHY)(PHY)：完成传输信息完成传输信息( (比特比特/ /信元信元) )功能。功能。nATMATM层：层：负责交换、选路由
48、和信元复用。负责交换、选路由和信元复用。nAALAAL层：层：将各种业务信息适配成将各种业务信息适配成ATMATM信息流。信息流。n高层：高层：根据不同业务特点完成高层功能。根据不同业务特点完成高层功能。1.ATM1.ATM协议参考模型协议参考模型1.ATM1.ATM协议参考模型协议参考模型ATM ModelApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysicalATM AdaptationATMPhysicaln物理层：物理层：与与OSIOSI参考模型物理层类似。参考模型物理层类似。nATMATM适配层适配层AALAAL(
49、ATM Adaptation Layer)(ATM Adaptation Layer)与与ATMATM层结合在一起，与层结合在一起，与OSIOSI参考模型参考模型的数据链路层类似。的数据链路层类似。1.ATM1.ATM协议参考模型协议参考模型- -物理层物理层Physical LayerHeader Error Control (HEC) FieldATM Adaptation PhysicalATMTransmission Convergence (TC)-Physical Medium Dependent (PMD)PayloadHeader物理层物理层n发送端：发送端：将将ATMATM层
50、送来的层送来的信元信元转换成在物理媒体上传输的转换成在物理媒体上传输的比特流比特流；n接收端：接收端：将物理媒体传送来将物理媒体传送来的的比特流比特流转换为转换为信元信元传送给传送给ATMATM层层。1.ATM1.ATM协议参考模型协议参考模型- -物理层物理层ATMATM适配层适配层（AALAAL）ATMATM层层物理层物理层物理媒体子层物理媒体子层PMD(PhysicalPMD(Physical Medium Medium Dependent)Dependent)：在物理媒体上正确的发在物理媒体上正确的发送与接收数据比特。送与接收数据比特。传输汇聚子层传输汇聚子层TCTC(Transmis
